Flink基础教程

Flink基础教程 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

出版者:人民邮电出版社
作者:[美] 埃伦•弗里德曼
出品人:
页数:96
译者:王绍翾
出版时间:2018-8
价格:39.00元
装帧:平装
isbn号码:9787115490063
丛书系列:图灵程序设计丛书
图书标签:
  • 流式计算
  • 大数据
  • Flink
  • flink
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具体描述

作为新一代的开源流处理器,Flink是众多大数据处理框架中一颗冉冉升起的新星。它以同一种技术支持流处理和批处理,并能同时满足高吞吐、低延迟和容错的需求。本书由Flink项目核心成员执笔,系统阐释Flink的适用场景、设计理念、功能、用途和性能优势。

- Flink的适用场景

- 流处理架构相较于批处理架构的优势

- Flink中的时间概念

- Flink的检查点机制

- Flink的性能优势

《数据流处理的艺术:深入理解Apache Flink》 在当今瞬息万变的数字世界中,数据的生成速度和体量正以前所未有的方式增长。如何有效地捕获、处理和分析这些实时涌现的数据,已经成为企业在激烈的市场竞争中脱颖而出的关键。传统的批处理方式往往滞后于业务需求,而流式数据处理技术则应运而生,为我们打开了通往实时洞察和敏捷决策的大门。 本书《数据流处理的艺术:深入理解Apache Flink》正是应此趋势而生,它将引领您踏上一段探索Apache Flink强大功能的旅程。Apache Flink作为业界领先的开源分布式流处理引擎,以其卓越的性能、强大的弹性和丰富的功能集,在全球范围内获得了广泛的应用,从金融交易的实时风控,到物联网设备的实时监控,再到网络日志的实时分析,Flink的身影无处不在。 然而,要真正驾驭Flink的力量,并非仅仅停留在表面。深入理解其背后的原理、核心概念以及最佳实践,是构建稳定、高效、可扩展的数据流处理系统的基石。本书致力于为您提供一个全面而深入的视角,帮助您从根本上掌握Flink。 本书的独特性与价值所在: 与市面上一些侧重于简单API使用的教程不同,本书将为您揭示Flink的“内功心法”。我们将从以下几个核心维度展开,力求让您不仅仅是“会用”,更能“用好”,甚至“用巧”。 分布式系统的基石: 在深入Flink之前,我们先为构建坚实的分布式系统理论基础。理解分布式系统中可能遇到的挑战,如数据一致性、容错机制、网络通信等,将帮助您更好地理解Flink的设计哲学和应对策略。我们将探讨CAP理论、一致性协议(如Paxos, Raft的简要介绍)等基础概念,为后续的Flink学习打下坚实的理论基础。 Flink的架构演进与设计哲学: 了解Flink的历史背景、设计目标以及其不断演进的架构,是理解其强大之处的关键。我们将剖析Flink的JobManager和TaskManager的职责,Actor Model在Flink中的应用,以及Operator Chaining如何优化执行效率。理解Dataflow Programming Model是掌握Flink的起点,我们将深入探讨Source、Operator、Sink的角色,以及它们之间的连接方式。 核心概念的深度解析: 状态管理(State Management): 流处理的核心在于“状态”,即在处理过程中需要维护的信息。本书将详细阐述Flink提供的多种状态后端(如MemoryStateBackend, FsStateBackend, RocksDBStateBackend),并深入分析它们在不同场景下的优劣。我们将探讨状态的本地化、远程化以及状态一致性的保证机制,例如Checkpoints和Savepoints。理解Checkpointing的原理,包括触发机制、全局快照的形成、以及如何应对故障恢复,是构建容错系统的重中之重。Savepoints则为应用程序的升级、迁移和灰度发布提供了强大的支持,我们将详细讲解其使用场景和操作方法。 时间(Time): 在流处理中,“时间”是一个复杂且至关重要的概念。本书将清晰地区分事件时间(Event Time)、摄入时间(Ingestion Time)和处理时间(Processing Time),并着重强调事件时间的重要性。我们将深入讲解Watermarks的生成与作用,以及它们如何帮助Flink处理乱序事件,确保结果的准确性。理解Watermark的传播机制、滞后性(Lag)以及如何通过自定义Watermark策略来优化处理,是实现精确时间语义的关键。 窗口(Windowing): 窗口是流处理中进行聚合操作的基本单元。本书将全面介绍Flink提供的各种窗口类型,包括固定时间窗口(Fixed-Sized Window)、滑动时间窗口(Sliding Window)、会话窗口(Session Window)以及全局窗口(Global Window)。我们将详细讲解它们的定义、触发机制以及应用场景。此外,我们还将探讨增量聚合(Incremental Aggregation)和全量聚合(Full Aggregation)的区别,以及如何通过窗口函数(如`reduce`、`fold`、`aggregate`、`process`)实现复杂的聚合逻辑。 容错与高可用(Fault Tolerance & High Availability): 分布式系统不可避免地会遇到故障。本书将深入剖析Flink的容错机制,重点讲解Chandy-Lamport算法在Flink中的体现(即分布式快照)。我们将详细阐述Checkpointing如何保证Exactly-Once语义,以及Savepoints在应用升级和维护中的关键作用。理解TaskManager的重启策略、JobManager的高可用方案(如ZooKeeper HA),将帮助您构建健壮、可靠的流处理系统。 API的深入实践与高级特性: DataSet API (批处理) 的应用与与DataStream API的交互: 虽然本书主要聚焦流处理,但我们也将简要介绍Flink的DataSet API,并探讨如何在批流统一的场景下,利用Flink处理不同类型的数据。 DataStream API 的进阶: 除了基本的Source、Map、Filter、Reduce等操作,我们将深入讲解KeyedStream、CoProcessFunction、KeyedCoProcessFunction等高级API,以及如何利用它们实现复杂的状态和时间逻辑。 Table API & SQL: 随着实时分析需求的日益增长,SQL在流处理领域的应用越来越广泛。本书将为您详细介绍Flink的Table API和SQL,让您能够以更声明式的方式处理流式数据,并理解其背后的执行计划生成与优化过程。我们将展示如何将SQL查询转化为DataStream API的操作,以及如何进行更复杂的实时数据分析。 连接器(Connectors)深度探索: 强大的连接器是Flink与其他数据源和数据汇集点进行交互的桥梁。我们将详细介绍各种主流连接器的使用,包括Kafka Connector、HDFS Connector、Kinesis Connector、JDBC Connector等,并深入讲解它们在配置、性能调优和容错方面的最佳实践。 算子链(Operator Chaining)与并行度(Parallelism)调优: 理解算子链如何减少网络开销,以及如何合理设置算子和作业的并行度,是优化Flink作业性能的关键。本书将指导您如何分析算子链的结构,以及如何通过调整并行度来平衡吞吐量和资源利用率,从而达到最佳的性能表现。 性能调优与故障排查: 性能瓶颈分析: 我们将提供一套系统性的方法来分析Flink作业的性能瓶颈,包括CPU、内存、网络、磁盘I/O等方面的监控和诊断。 资源管理与优化: 学习如何有效地配置Flink的资源,包括JVM调优、内存管理、垃圾回收策略等,以最大化吞吐量和降低延迟。 常见故障排查: 结合实际案例,我们将指导您如何诊断和解决Flink作业在运行过程中遇到的常见问题,如数据倾斜、内存溢出、Checkpoint失败、网络问题等。 生态系统与扩展: Flink CDC(Change Data Capture): 实时捕获数据库变更,是构建实时数据管道的重要一环。我们将介绍Flink CDC的工作原理和使用方法。 Flink ML(Machine Learning): Flink也在不断拓展其在机器学习领域的应用,本书将为您介绍Flink ML的相关进展和应用潜力。 与其他大数据组件的集成: 了解Flink如何与Hadoop、Spark、HBase、ZooKeeper等大数据生态系统中的其他组件协同工作,构建完整的实时数据处理平台。 本书的目标读者: 无论您是初次接触流处理的开发者,还是有一定批处理经验希望转向流处理的工程师,亦或是希望深入理解Flink底层原理的架构师,本书都将为您提供宝贵的知识和实践指导。 初学者: 您将从零开始,循序渐进地掌握Flink的核心概念和基本用法。 有经验的开发者: 您将能够深入理解Flink的设计哲学,掌握高级API和调优技巧,解决更复杂的问题。 架构师: 您将能够基于对Flink原理的深刻理解,设计出更健壮、可扩展、高性能的实时数据处理架构。 学习方法建议: 本书的学习过程建议结合理论与实践。在阅读理论部分的同时,鼓励您动手实践书中提供的代码示例,并在自己的开发环境中尝试运行和修改。理解每一个参数的含义,观察每一个配置项带来的影响。通过不断的实践,您将真正内化所学知识,成为一名优秀的数据流处理专家。 结语: 《数据流处理的艺术:深入理解Apache Flink》不仅仅是一本技术书籍,它更是一本带领您领略数据流处理魅力、掌握实时计算核心技术的指南。我们相信,通过本书的学习,您将能够自信地应对日益增长的数据挑战,发掘数据的实时价值,从而在数字时代浪潮中乘风破浪,取得更大的成功。准备好迎接这场数据流动的盛宴吧!

作者简介

作者介绍

埃伦·弗里德曼(Ellen Friedman)

解决方案咨询师,知名大数据相关技术布道师,在流处理架构和大数据处理框架等方面有多部著作。

科斯塔斯·宙马斯(Kostas Tzoumas)

Flink项目核心成员,data Artisans公司联合创始人兼首席执行官,在流处理和数据科学领域经验丰富。

译者介绍

王绍翾

阿里巴巴资深技术专家,Apache Flink Committer,淘宝花名“大沙”。毕业于北京大学信息科学技术学院,后取得加州大学圣地亚哥分校计算机工程博士学位。目前就职于阿里巴巴计算平台事业部,负责Flink SQL引擎及机器学习的相关开发。加入阿里巴巴之前,在Facebook开发分布式图存储系统TAO。曾多次拜访由Flink创始团队创办的公司data Artisans,并与其首席执行官科斯塔斯·宙马斯(本书作者之一)以及首席技术官斯蒂芬·尤恩有着广泛的合作。

目录信息

前言 ix
第1章 为何选择Flink 1
1.1 流处理欠佳的后果 2
1.1.1 零售业和市场营销 2
1.1.2 物联网 3
1.1.3 电信业 5
1.1.4 银行和金融业 5
1.2 连续事件处理的目标 6
1.3 流处理技术的演变 6
1.4 初探Flink 9
1.5 生产环境中的Flink 12
1.5.1 布衣格电信 13
1.5.2 其他案例 14
1.6 Flink的适用场景 15
第2章 流处理架构 17
2.1 传统架构与流处理架构 17
2.2 消息传输层和流处理层 18
2.3 消息传输层的理想功能 19
2.3.1 兼具高性能和持久性 20
2.3.2 将生产者和消费者解耦 20
2.4 支持微服务架构的流数据 21
2.4.1 数据流作为中心数据源 22
2.4.2 欺诈检测:流处理架构用例 22
2.4.3 给开发人员带来的灵活性 24
2.5 不限于实时应用程序 24
2.6 流的跨地域复制 26
第3章 Flink 的用途 29
3.1 不同类型的正确性 29
3.1.1 符合产生数据的自然规律 29
3.1.2 事件时间 31
3.1.3 发生故障后仍保持准确 32
3.1.4 及时给出所需结果 33
3.1.5 使开发和运维更轻松 33
3.2 分阶段采用Flink 34
第4章 对时间的处理 35
4.1 采用批处理架构和Lambda 架构计数 35
4.2 采用流处理架构计数 38
4.3 时间概念 40
4.4 窗口 41
4.4.1 时间窗口 41
4.4.2 计数窗口 43
4.4.3 会话窗口 43
4.4.4 触发器 44
4.4.5 窗口的实现 44
4.5 时空穿梭 44
4.6 水印 45
4.7 真实案例:爱立信公司的Kappa 架构 47
第5章 有状态的计算 49
5.1 一致性 50
5.2 检查点:保证exactly-once 51
5.3 保存点:状态版本控制 59
5.4 端到端的一致性和作为数据库的流处理器 62
5.5 Flink 的性能 65
5.5.1 Yahoo! Streaming Benchmark 65
5.5.2 变化1:使用Flink 状态 66
5.5.3 变化2:改进数据生成器并增加吞吐量 67
5.5.4 变化3:消除网络瓶颈 68
5.5.5 变化4:使用MapR Streams 69
5.5.6 变化5:增加key 基数 69
5.6 结论 71
第6章 批处理:一种特殊的流处理 73
6.1 批处理技术 75
6.2 案例研究:Flink 作为批处理器 76
附录 其他资源 79
关于作者 84
· · · · · · (收起)

读后感

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基于Flink流处理的动态实时亿级全端用户数据统计分析系统(支持所有的终端统计) 课程学习地址:http://www.xuetuwuyou.com/course/310 课程出自学途无忧网:http://www.xuetuwuyou.com 讲师:友凡老师 本套案例是完全基于真实的产品进行开发和讲解的,同时对架构进行全面的升...  

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课程分享:https://www.douban.com/group/topic/129199378/ 本课程将基于真实的电商分析系统构建,通过Flink实现真正的实时分析,该系统会从无到有一步一步带大家实现,让大家在实操中快速掌握Flink技术。 课程所涵盖的知识点包括:Flink、Kafka、Flume、Sqoop、SpringMVC、Red...

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用户评价

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这本《Flink基础教程》的包装设计确实是下了功夫的,封面采用了沉稳的深蓝色调,搭配简洁的银色字体,看上去就给人一种专业且可靠的感觉。不过,拿到手上翻阅了一下目录,我得说,它似乎更偏向于一个**“入门者的扫盲手册”**,对于那些已经对流处理框架有所了解,比如在Spark Streaming上摸爬滚打了一段时间,现在想深入探究Flink底层工作原理和高级特性的老手来说,可能略显单薄。我原本期待能看到关于状态管理在极端高并发场景下的性能调优细节,或者至少是对Exactly-Once语义在分布式快照过程中一些晦涩难懂的边界情况进行深入的源码级解析。但目前看来,它更多的是在搭建知识的基石,比如如何配置环境、如何编写第一个DataStream作业,以及对Time和Watermark概念的初步讲解。这对于零基础的读者无疑是极大的福音,保证了他们能够顺利起步,但对于寻求突破瓶颈、优化生产环境的关键性“秘籍”的资深工程师而言,可能需要搭配其他更具深度的参考资料一同研读,否则,光靠这本,要将生产环境中的延迟压到毫秒级可能还有相当长的路要走。 它的广度足够,但深度似乎还停留在“知道怎么做”的层面,而非“为什么这么做”的精髓所在。

评分

从排版和代码示例的质量来看,这本书的编辑工作显得有些**疏忽大意**,这在技术书籍中是非常影响阅读体验的因素。大量的Scala或Java代码块似乎没有经过细致的排版校对,经常出现换行不当、括号缺失或者关键参数的拼写错误,这对于初学者来说简直是灾难性的——他们往往会花费大量时间去调试代码中本不应该存在的语法错误,从而极大地打击了学习的积极性。更令人费解的是,一些核心算子的参数说明部分,其描述的优先级顺序似乎与官方文档有细微的出入,这让人不禁怀疑译者或作者在整理资料时,是否采用了**过时的、非最新的API版本**进行讲解。在技术日新月异的今天,一本流处理教程如果不能紧跟社区的迭代步伐,那么它的“基础”价值也会随之迅速贬值。我希望看到的是清晰、可直接复制运行的示例,而不是需要我手动修复错误的“半成品”。

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我花了相当长的时间去对比市面上其他几本关于分布式计算的书籍,发现这本书在**社区生态和周边工具集成**这块的描述几乎是空白的。流处理的应用从来不是孤立存在的,它需要和数据源(如Kafka、Pulsar)、结果存储(如Elasticsearch、HBase)以及监控报警系统紧密配合。这本书似乎将重点完全放在了Flink自身的API和核心算子之上,这在教学上或许能保持主题的纯粹性,但在实际的项目落地中,却是致命的短板。例如,如何优雅地处理Kafka消费者的偏移量管理、如何在高可用集群中实现容错性的状态后端切换,乃至如何利用Flink SQL进行更复杂的跨数据源Join操作,这些在实际工程中耗费开发者大量精力的环节,书中几乎没有着墨。这种“脱离生产环境的理论灌输”,使得读者在看完理论后,面对真实的业务需求时,反而会产生一种“纸上谈兵”的无力感。毕竟,真正考验框架功力的,往往是那些在IO边界和外部依赖交互时产生的复杂问题。

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这本书在**性能监控和故障排查**这一至关重要的环节上处理得相当保守和模糊。在企业级应用中,作业的稳定运行比首次跑通复杂十倍。当我尝试查找如何有效地利用Flink自带的Metrics系统来监控背压(Backpressure)的指标,或者如何通过Checkpointing的耗时日志来定位是网络慢还是磁盘IO慢时,书中的内容几乎没有提供任何实用的指导。它只是泛泛地提到了“Checkpointing是保证容错的关键”,但对于如何配置Checkpointing的触发频率、如何选择合理的存储介质(如S3还是HDFS)、以及在监控面板上应该重点关注哪些阈值,却避而不谈。一个合格的“基础”教程,至少应该为读者描绘出一个清晰的生产环境健康检查路线图。目前看来,它更像是一个“开发环境下的Hello World指南”,对于那些需要在生产环境中承担运维责任的读者来说,这本书提供的安全网太薄,让人缺乏足够的信心将其投入到高可靠性的数据流水线中去。

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这本书的语言风格呈现出一种**过于工整和模式化**的特点,几乎所有的概念解释都像是教科书式的定义复述,缺乏一种引导者将复杂概念“拆解”并“形象化”的叙述能力。比如,在解释“时间窗口”的概念时,它罗列了滚动窗口、滑动窗口和会话窗口的数学定义,然后便草草收场,但没有提供一个极具冲击力的业务场景(比如“一小时内用户活跃度的统计”或“连续点击行为的识别”)来帮助读者建立直观的联系。结果就是,读者可能会死记硬背这些定义,却无法在实际面对新的业务需求时,迅速判断出哪种窗口类型才是最优解。优秀的教程,应当像一位经验丰富的大师在耳边低语,用生动的比喻和实际的故障案例来强化记忆点。而这本书,更像是一份完备但略显冰冷的**API文档的叙事版本**,它告诉你“是什么”,却没能教会你“如何用得漂亮”。

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最有用的是后面的资料链接. 前面没什么价值

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flink的设计挺巧妙的

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聊胜于无,不如官方文档读着实在,浪费大沙的盛名了

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